JP2006506546A - Papermaking screen - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製紙用スクリーンであって、紙側用の少なくとも1枚の単一布及び機械側用の少なくとも1枚の単一布から成り、しかも各布はよこ糸及びたて糸のセットから成り、そしてこれらの積み重ねられた個布の少なくとも一部は結合糸によって互いに連結されている製紙用スクリーンに関する。 The present invention is a papermaking screen comprising at least one single fabric for the paper side and at least one single fabric for the machine side, each fabric comprising a set of weft and warp yarns, and At least a part of these stacked individual fabrics relates to a papermaking screen connected to each other by a binding thread.
今日、製紙工業において、2000m/minまでの速度にて及び10mを超える作業幅でもって運転する高性能抄紙機が増加的に用いられている。非常に一般的には、シート形成ユニットは、ツインワイヤフォーマーとして(多くの場合、ギャップフォーマーとして)構成される。シート形成過程は2枚の製紙用スクリーンの間における比較的短い脱水帯域において即時に起こる、ということが該抄紙機の典型である。シート形成のための時間は、この短い距離及び高い排出速度に因り、数ミリ秒に減じられる。繊維懸濁液の固形分含有率又は乾燥含有率は、この間に約1パーセントから約20パーセントに上げられねばならない。これは、製紙用スクリーンについて、それらが高い脱水能を有さねばならないが、それにもかかわらず紙に傷跡を残してはならず且つ高い繊維支持を与えねばならないことを意味する。 Today, in the paper industry, high performance paper machines operating at speeds up to 2000 m / min and with working widths exceeding 10 m are increasingly used. Very generally, the sheet forming unit is configured as a twin wire former (often as a gap former). It is typical of the paper machine that the sheet forming process occurs immediately in a relatively short dewatering zone between the two papermaking screens. The time for sheet formation is reduced to a few milliseconds due to this short distance and high discharge speed. The solids content or dry content of the fiber suspension must be increased from about 1 percent to about 20 percent during this time. This means that for papermaking screens, they must have a high dewatering capacity, but nevertheless leave no scar on the paper and provide a high fiber support.
別の重要な点はスクリーン張力の横方向の安定性であり、しかして該安定性はシートの厚さ及び水分含有率のプロフィールの決定において決定的である。大きいシート幅でもって動作する現代の機械の場合、非常に高い要件がこの安定性のために精密に課せられてきた。従って、シート形成を改善するために、スクリーンの機械側に取り付けられそしてそれらに押しつけられるフォーミングストリップが、シート形成帯域において増加的に用いられつつある。これは、縦方向におけるスクリーンの布の急速に変化する撓みをもたらすことになる。 Another important point is the lateral stability of the screen tension, which is critical in determining the sheet thickness and moisture content profile. In modern machines operating with large sheet widths, very high requirements have been imposed precisely on this stability. Thus, to improve sheet formation, forming strips attached to and pressed against the machine side of the screen are increasingly being used in the sheet forming zone. This will result in a rapidly changing deflection of the screen fabric in the machine direction.
当該技術の現状において、これらの要件を満たす問題の解決についてそして特に紙側及び機械側の個布を一緒に結合するために、基本的に2つの異なる手法がある。一つの解決策は、これらの2つの個布層がよこ糸すなわち横糸により互いに一緒に連結されることを特徴とする。別の解決策は、連結が縦糸すなわちたて糸により果たされるようにする。しかしながら、機械側と紙側に異なるたて糸直径を用いることが所望される場合、開示されたような手法は、今や、結局は問題外である。 In the state of the art, there are basically two different approaches for solving problems that meet these requirements and in particular for joining together the paper side and machine side fabrics. One solution is characterized in that these two individual fabric layers are connected together by weft yarns or weft yarns. Another solution is that the connection is effected by warps or warps. However, if it is desired to use different warp yarn diameters on the machine and paper sides, the approach as disclosed is now ultimately out of question.
従って、高い安定性値に達するために、2枚の個布の構成が配向される場合、特に、小さい直径をキメの細かい紙側の方にそして大きい直径をキメの粗い機械側の方にして配向される場合、これらの2層の連結はよこ糸特に結合よこ糸により果たされねばならない。当該技術の現状は、この問題の解決のために対応する提案もしている。 Thus, in order to reach a high stability value, when the configuration of the two individual fabrics is oriented, especially with the small diameter towards the fine paper side and the large diameter towards the coarse machine side. When oriented, these two layers must be connected by weft yarns, particularly bonded weft yarns. The current state of the art also makes corresponding proposals to solve this problem.
従って、上布(紙側)の結合パターンにも下布(機械側)の結合パターンにも属さない追加の結合又は縫合糸により2枚の個布を縫い合わすという可能性がある。このような解決策は、たとえば、米国特許第5,238,536号の製紙用スクリーンについて開示されており、しかしてそれは下布にリネン結合体及び五シャンク結合体を与える。同時に2つの布層の連結を果たす及び加えてよこ糸として働くところの追加の縫合糸を伴う手法もある。かかる解決策は、たとえば米国特許第5,518,042号明細書に開示されている。 Therefore, there is a possibility that the two individual cloths are stitched together by additional bonds or sutures that do not belong to the upper cloth (paper side) bond pattern or the lower cloth (machine side) bond pattern. Such a solution is disclosed, for example, in the papermaking screen of US Pat. No. 5,238,536, which provides a linen bond and a five-shank bond to the underlying fabric. Some approaches involve the joining of two fabric layers at the same time and in addition an additional suture that acts as a weft. Such a solution is disclosed, for example, in US Pat. No. 5,518,042.
かかる開示解決策において、追加的に用いられる結合糸は、固有的に均質な上側を変化させる。実際的適用において、これはある程度紙における望ましくない傷跡に通じる。この結果に対抗するために、結合糸は増加的により細くされ、しかしこれは個布層の連結の有効寿命が相応して短くされる欠点を有する。加えて、結合よこ糸のアルーピングスルー@(Alooping through@)が起こり得ることが実際的適用により示され、しかしてこれは個層の分離をもたらすことになり、そして布を使用できなくする。 In such disclosed solutions, the additionally used binding yarn changes the inherently homogeneous upper side. In practical applications, this leads in part to undesirable scars on the paper. In order to counteract this result, the binding yarns are made increasingly thinner, but this has the disadvantage that the useful life of the connection of the individual fabric layers is correspondingly shortened. In addition, practical applications have shown that Alooping through @ of bonded wefts can occur, which will result in individual layer separation and render the fabric unusable.
別の開示解決策において、完全上よこ糸が、結合構造糸のペアにより置き換えられる。布のタイプに依存して、よこ糸により作られた真の上よこ糸又はたて糸対結合よこ糸ペアの比率は変動する。たとえば、国際公開第99/06630号パンフレット及び国際公開第99/06632号パンフレットは、2本の結合よこ糸を合体することによりあるタイプのリネン結合体として上布が作られている布を開示する。これらの開示解決策において、下布は今度は五シャンク結合体の形態にある。 In another disclosed solution, the complete top weft yarn is replaced by a pair of bonded structural yarns. Depending on the type of fabric, the ratio of true upper weft or warp to combined weft pairs made with wefts will vary. For example, WO 99/06630 and WO 99/06632 disclose fabrics in which the top fabric is made as a type of linen combination by combining two combined weft yarns. In these disclosed solutions, the undercloth is now in the form of a five-shank combination.
2枚の個布の良好な相互連結にもかかわらず、開示解決策は、紙側の上たて糸が結合よこ糸の交差箇所において支持されないという本質的欠点を呈する。これらの解決策におけるアコンプリート@(Acomplete@)上よこ糸の横目が考慮されるならば、上よこ糸及び上たて糸の交互結合の結果として両糸は高められたレベルに配置され、その結果たて糸及びよこ糸ベンドは両方共一つの平面に配置される、ということが分かる。結合ペアの使用の結果として、この支持は今やすべての交差部になく、そしてすべての糸は、交差部において布の内部の方向に配向されるそれらのそれぞれの縦軸に沿って主たる力を吸収する。支持の欠如というこの欠点は、特に、たとえば完全上よこ糸が結合ペアに続きそして次いで上よこ糸が続くように、上よこ糸及び結合ペアが交替順序で導入される場合生じる。その場合に、好ましいと開示されたリネン結合体を生成させるために、後続の上よこ糸は、前に交差部の上に配置されたたて糸の上に延びなければならず、そしてその結果たて糸は布の内部中に追加的に引っぱられる。その結果は、1本おきの上たて糸が布中により深く配置されるか又はたて糸がよこ糸のレベルに配置され得ないかのどちらかである。これは、紙側における布の一様でない進行、すなわち紙に望ましくない傷跡をもたらすことになり得ることに通じる。 Despite the good interconnection of the two individual fabrics, the disclosed solution presents the essential disadvantage that the warp yarn on the paper side is not supported at the intersection of the joining weft yarns. If the Acomplete @ top weft weft is considered in these solutions, both yarns are placed at an elevated level as a result of the alternating combination of the top weft and the top warp, so that the warp and weft It can be seen that both bends are arranged in one plane. As a result of the use of bonded pairs, this support is now not at all intersections, and all yarns absorb main forces along their respective longitudinal axes that are oriented in the direction of the interior of the fabric at the intersections. To do. This disadvantage of lack of support occurs especially when the upper weft and the binding pair are introduced in an alternating order, for example a complete upper weft follows the binding pair and then the upper weft. In that case, in order to produce the linen conjugate disclosed as preferred, the subsequent upper weft yarn must extend over the warp yarn previously placed over the intersection, and as a result the warp yarn is a fabric. It is additionally pulled inside. The result is that every other warp is placed deeper in the fabric or the warp cannot be placed at the level of the weft. This leads to an uneven progression of the fabric on the paper side, i.e. it can lead to undesirable scars on the paper.
当該技術のこの現状に基づいて、本発明の目的は、記載されたような当該技術の現状における欠点を回避することであり、そして特に、高剛性値特に高度の横方向の安定性により特徴づけられる並びに開示解決策の脱水排出量に匹敵し得る脱水排出量を与え且つ紙における傷跡の形成を防ぐように助ける製紙用スクリーンを提供することである。このように明確に述べられたような目的は、請求項1に明記された特徴をそっくりそのまま有する製紙用スクリーンにより達成される。 Based on this state of the art, the object of the present invention is to avoid the drawbacks in the state of the art as described, and in particular characterized by a high stiffness value, in particular a high degree of lateral stability. It is to provide a papermaking screen that provides a dewatering output comparable to that of the disclosed solution and helps to prevent the formation of scars on the paper. The object as clearly stated in this way is achieved by a papermaking screen having exactly the features specified in claim 1.
それにおいて、請求項1の特徴部に明記されているように、それぞれの結合糸は紙側において特定箇所にて個布のたて糸の上に延び、且つそれらの下にこの個布の少なくとも1本のよこ糸が反対側において延び、2つの布層(紙側及び機械側)の連結もまた結合糸により果たされ、しかも結合糸はその場合にそれにもかかわらず紙側の布構造中に十分に組み込まれ、且つこの方法にて結合糸がよこ糸及び残りのたて糸と共に一つの平面上にとどまるように特殊なタイプの連結により結合箇所を支持する。この結合概念の適用により、高度の剛性を有し、良好な脱水性、及び紙における望ましくない傷跡が防がれるように均一な構造(特に紙側において)を有する製紙用スクリーンの生成がもたらされることになる。 Thus, as specified in the characterizing part of claim 1, each binding yarn extends above the warp yarn of the individual fabric at a specific location on the paper side, and underneath at least one of this individual fabric. The weft yarn extends on the opposite side, and the connection of the two fabric layers (paper side and machine side) is also effected by the binding yarn, which is nevertheless sufficient in the fabric structure on the paper side. It is incorporated and supports the connection point by a special type of connection so that the connection yarn stays in one plane with the weft and the remaining warp in this way. Application of this bonding concept results in the production of a papermaking screen that has a high degree of rigidity, good dewaterability, and a uniform structure (especially on the paper side) to prevent undesirable scars on the paper. It will be.
本発明について特許請求される解決策の結果として、たて糸は、たて糸が結合糸により布の内部中に引っぱられる箇所において、紙側の個布の関連のよこ糸により下から支持される。上よこ糸と結合よこ糸の機能的分離はまた、布の横方向の安定性を支持する材料(ポリエステル材料のような)を上よこ糸(紙側)用に用いることを可能にするのに対して、結合よこ糸ペアの使用における前記に言及された解決策において、両材料は同じタイプでありそして層の連結に関して最適化を必要とする(ポリアミドが慣用的に用いられる)。本発明について特許請求される解決策において考慮される所与平面において1本のみの結合糸が用いられるけれども、結合箇所の数及び従って結合よこ糸と紙側及び機械側の上及び/又は下の鎖との間の接触は、開示解決策と比べて減じられない。 As a result of the solution claimed for the present invention, the warp is supported from below by the associated weft of the paper side individual fabric where the warp is pulled into the interior of the fabric by the binding yarn. The functional separation of the upper weft and the combined weft also allows a material (such as a polyester material) that supports the lateral stability of the fabric to be used for the upper weft (paper side), whereas In the above mentioned solution in the use of bonded weft pairs, both materials are of the same type and require optimization with respect to the layer connection (polyamide is conventionally used). Although only one binding thread is used in a given plane considered in the solution claimed for the present invention, the number of connection points and thus the upper and / or lower chains of the binding weft and the paper side and the machine side The contact between is not reduced compared to the disclosed solution.
本発明について特許請求される製紙用スクリーンの一つの特に好ましい具体的態様において、結合糸の直径は上よこ糸の直径に相当するように規定され、しかしてこれにより布層の結合の高度の剛性がもたらされることになる。 In one particularly preferred embodiment of the papermaking screen claimed for the present invention, the diameter of the binding yarn is defined to correspond to the diameter of the upper weft yarn, so that the high stiffness of the bonding of the fabric layers is achieved. Will be brought.
本発明について特許請求される製紙用スクリーンの他の有利な具体的態様は、従属請求項に明記されている。本発明について特許請求される製紙用スクリーンは、図面を参照して以下に詳細に説明され、しかして図面は、縮尺通りに描かれていない略図の形態にある。 Other advantageous embodiments of the papermaking screen claimed for the present invention are specified in the dependent claims. The papermaking screen claimed for the present invention is described in detail below with reference to the drawings, which are in schematic form not drawn to scale.
図1に示された当該技術の現状における開示解決策において、図1に対する視線にて見られるような製紙用スクリーンは、2枚の個布、すなわち、上方の個布すなわち紙側を形成する上布及びその下に配置されて底側を成す個布すなわち下布から成る。上方の個布は、上よこ糸としてのよこ糸2及び上たて糸としてのたて糸1のセットから成る。下に位置する機械側もまた、下よこ糸としてのよこ糸6及び下たて糸としてのたて糸5のセットから成る。開示解決策は、紙側についての結合タイプとしてリネン結合を有し、そして下布はリピートに関して五シャンク布として構成される。図1が示しているように、2枚の個布は結合よこ糸3によって互いに連結され、しかして複数本のかかる結合よこ糸(示されていない)が図面の平面中にそして該平面の外に延びるように順次に配置され、そしてかくして製紙用スクリーンにとって必要な個布層の連結が果たされる。これらの開示解決策において、個布層の連結を果たすために、結合よこ糸3は、布の方向において上よこ糸2の前方にて及び向こうにて用いられ、その結果スクリーンの紙側の実際に非常に均質な上側は変化されて、実際的適用において不所望な傷跡が紙に見え得るように不利にされる。従って、開示された結合よこ糸3についてできるだけ乱されないようにするために、それらは増加的により細くされ、その結果開示された製紙用スクリーンが用いられる場合、個布層の分離及び従ってそのようなものとしてのスクリーンの破損が起こり得る。
In the state-of-the-art disclosure solution shown in FIG. 1, the papermaking screen as seen in line of sight with respect to FIG. 1 forms two pieces of fabric, ie, the upper piece of fabric or paper side. It consists of a cloth and an individual cloth or a lower cloth which is arranged underneath and forms the bottom side. The upper individual fabric consists of a set of a
従って、図2に示された他方の開示解決策において、2本の結合よこ糸3及び3′が用いられ、しかもそれらの直径は、特に、図1に示された開示された結合よこ糸3の直径より大きくなるように選択される。2本の結合よこ糸3及び3′の使用の結果として、その場合は、完全上よこ糸はもはやこれらの場所に存在しない。むしろ、上側のリネン結合は、2本の結合糸3、3′の合体によって果たされる。この例においても、製紙用スクリーンの一部のみが断面図にて示されており、そして複数本の結合糸3及び3′が異なる可能な図面平面において順次に存在する。この開示解決策において、有意な欠点が、上たて糸1が結合糸3及び3′の交差部において支持されないことにおいて見られ得る。この解決策の場合においても、スクリーンの紙側に関して不整及び従ってまた紙における傷跡が生じ、何故ならリネン結合が果たされるために、前に交差部の上に配置されたたて糸の上にその次の上よこ糸は延びねばならず、そして従って更に該たて糸は布の内部中に引っぱられるからである。従って、1本おきの上たて糸が布中により深く配置されるか又はたて糸はよこ糸のレベルにないかのどちらかであり、そしてこの状況により、記載された欠点がもたらされることになる。
Thus, in the other disclosed solution shown in FIG. 2, two
さて、本発明について特許請求される製紙用スクリーンが下記に説明される。簡潔性及び理解のより大きい容易性のために、前記に記載された開示解決策についてと同じ参照数字が、解決策の次の図解について用いられる。 The papermaking screen claimed for the present invention will now be described. For the sake of brevity and greater ease of understanding, the same reference numerals as for the disclosed solution described above will be used for the next illustration of the solution.
図3、4及び5に示されたような製紙用スクリーンの第1の例示的具体的態様は紙側にリネン結合が備えられ、そして下側すなわち機械側では五シャンク結合として構成される。図3は、本発明について特許請求される製紙用スクリーンの上側すなわち紙側のセクションの上面図であり、そして図4に示された断面A−Aは結合よこ糸を伴わない上よこ糸の図として呈され、一方断面B−Bは図3に示されたように結合よこ糸を伴う上よこ糸の図である。 A first exemplary embodiment of a papermaking screen as shown in FIGS. 3, 4 and 5 is provided with a linen bond on the paper side and configured as a five-shank bond on the lower or machine side. FIG. 3 is a top view of the upper or paper side section of the papermaking screen claimed for the present invention, and the section AA shown in FIG. 4 is presented as an illustration of an upper weft without a binding weft. Section BB, on the other hand, is an illustration of an upper weft with a combined weft as shown in FIG.
特に図5は、紙側及び機械側用の2枚の個布の連結が結合糸3によっていかに果たされるかを示す。例として、かかる結合糸3の進行が、図5において断面図の形態にて示されている。この結合糸は、紙側においてそれぞれの結合糸3が特定箇所にて個布の関連たて糸1の上に延び且つこの個布の少なくとも1本のよこ糸2がこれらのたて糸1の下に後者の反対側において延びることにおいて、紙側において布構造中に十分に組み込まれる。上への又は下へのこの延び部は、図5において参照数字7及び8により指摘されている。関連結合糸3がたて糸1の上に延びそして関連上よこ糸2がその下に延びるかかる配置の結果として、結合箇所は反対側の方向から支持され、しかしてこれにより、この結合箇所がその他のよこ及びたて糸4及び1と共に一つの平面上にとどまることが確実にされる。従って、上よこ糸2もまた、下布中に結合されることなく布結合が果たされた箇所において均一に延びる。結合よこ糸3が上たて糸の上に延びる箇所においてのみ、上よこ糸2と結合よこ糸3との短い交換が行われる。その結果として、それらの間に配置されたたて糸1は、これらの糸1が結合糸3によって布の内部中に引っぱられる箇所において、図5に対する視線にて見られるように上よこ糸2により下から支持され、またより大きい直径のたて糸5特に下たて糸5(結合糸が上に及び下に延びるところのたて糸1の垂直方向において下方に配置される)による下よこ糸6の支持への寄与も成される。
In particular, FIG. 5 shows how the connection of two individual fabrics for the paper side and the machine side is achieved by the binding
また図5に見られ得るように、それぞれの結合よこ糸3は、関連たて糸1の上への延び部7の箇所において後者に関して角度を規定し、しかしてその大きさは、この箇所において下に延びるよこ糸2の大きさに等しい。これらの角度の大きさは、製紙用スクリーンの構成の関数として、これらの域において90°から130°の範囲にある。これらの角度の大きさの結果として、ある種の屋根板が、上への延び部7の側において及び反対方向にて下への延び部8の箇所においての両方において生成される。この状況は、結合パターン及び製紙用スクリーンの力の全体的パターンに関して好ましい効果を有する。
As can also be seen in FIG. 5, each connecting
リピートに関して五シャンク結合体として構成されるところの、本発明について特許請求される結合解決策は、よこ糸6が4本のたて糸5の下に及びその次のたて糸5の上に延び、上へのこの延び部9の箇所においてそれぞれの結合よこ糸3が下布から上布へ斜めに上がることを規定する。それぞれの結合よこ糸3は、紙側における個布のそれぞれのよこ糸2の直径と本質的に同じ直径を有する。加えて、下布(すなわち機械側における)のたて糸5及びよこ糸6は、製紙用スクリーンの上側すなわち紙側における関連糸系の直径より大きい直径を有する。スクリーンの上側すなわち紙側に関して、それぞれの結合糸3の上へのそれぞれの延び部7は、それらの間に配置された3本のたて糸1により、3本のこのグループの中央のたて糸1の箇所においてよこ糸2から順次に分離され、また結合よこ糸3は、たて糸5が下に配置されるところの上への延び部9の前方の短い距離だけ、6の下への延びを成す。上布の上よこ糸2と結合よこ糸3の機能的分離の結果として、これらの2つの糸のセットは、異なる材料から成り得る。スクリーンの横方向の安定性を増加する目的のために、好ましくは、上よこ糸2はポリエステル材料から成り、そして結合よこ糸3はポリアミド材料から成る。
The coupling solution claimed for the present invention, configured as a five-shank combination with respect to repeats, is that the weft thread 6 extends below the four warp threads 5 and above the next warp thread 5 and up. It is defined that each
図4に示された上よこ糸4は、構成において、図示されているように上流に配置された結合よこ糸3を伴う上よこ糸2に相当する。ナンバリングにおける相違は、もっぱら、図3に示された布パターンの上面図のよりよい理解のために選ばれた。
The
図6、7及び8に示された改変具体的態様の場合において、この具体的態様は、最初に記載された第1の具体的態様におおむね相当するが、但しこの場合には五シャンクの下側の代わりに四シャンク結合体が下布すなわち下側(機械側)について用いられた。図8に示されたそれぞれの四シャンク結合体において、結合糸3が上に延びそして上よこ糸2が下に延びるところのたて糸1は、今度は下布のその下に配置されたたて糸5によって支持され、そして下よこ糸6は支持箇所において下たて糸5の上に延びる。その場合において、結合糸3は、3本の連続した下たて糸5の域において下布に縛り付けられ、しかして結合糸3は3本のグループの中央の下よこ糸5の上に及び2本の隣接下たて糸5の上に延びる。上たて糸1について上への延び部7の域における屋根様構成は、それに平行に対応して、支持下たて糸5の上の下よこ糸6の延び部9の形態の構成を有する。
In the case of the modified embodiment shown in FIGS. 6, 7 and 8, this embodiment generally corresponds to the first embodiment described first, but in this case under 5 shanks. Instead of the side, a four-shank joint was used for the lower fabric or lower side (machine side). In each of the four shank joints shown in FIG. 8, the warp yarn 1 with the binding
図9に示された具体的態様において、上よこ糸2と結合糸3との順序は変えられ、その結果たて糸1のすべての浮き糸は、互いの方に容易に変位されるように結合箇所が配置されているにもかかわらず、上側において同じ長さLを有する。これにより、たて糸ベンドが横方向及び縦方向の両方にて上側において一つの平面に配置されることが確実にされる。これは、紙のわずかなあり得る傷付け及びスクリーンの高度の剛直に鑑みて好ましい効果を有する。高度の安定性が、本発明について特許請求される製紙用スクリーンの解決策でもって達成される。該スクリーンは非常に良好な脱水排出量により特徴づけられ、またその生産はコスト効率性である。
In the specific embodiment shown in FIG. 9, the order of the
加えて、次の数字的同定が、図解のすべてにおいて用いられる。
1 上たて糸
2 上よこ糸(結合よこ糸を伴う)
3,3′ 結合よこ糸
4 上よこ糸
5 下たて糸
6 下よこ糸
7 上への延び部
8 下への延び部
9 下よこ糸6による上への延び部
In addition, the following numerical identification is used in all of the illustrations.
1
3, 3 'Combined
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